Для анализа действия внутренних обратных связей в повторителе нужно, в соответствии с рис. 4.3,е и табл 4.2, в уравнения (4.7) и (4.8) внести следующие изменения: считать Ки=-Кис; заменить gn и Ьп на цс-ии и &11с=г&11и; заменить модуль yiz на г/12о=111и--У12и|. 1огда уравнения примут вид

gBX с -giiH - Кс \ Угт + Уми I COS (<р - ф),

*вх с = Km - Кис \У1к-\-Учи \ sin(f - t})).

(4.15)

-о о-,

т

г

о

1 i 1 !

Рис. 4.6. Обобщенный исто- Рис. 4.7. Повторитель на полевом

ковый повторитель

транзисторе

Для повторителей на полевых транзисторах и электронных лампах в эти уравнения нужно внести:

ии=12и=0; ф=-90°; cos (ф-ф)=-з1пф;

sin (ф-)=со8ф; 11и+12и|=юСзи.

После подстановки и преобразований получим

(4.16).

.с = [Сзс + Сз (1 -K eCOScp)].

Обычной нагрузкой повторителя (рис. 4.7) является резистор Rk, параллельно которому включена небольшая емкость Си=10 ... 30 пФ при работе на усилительный каскад. При работе на согласованный кабель параллельно этой емкости подключено активное волновое сопротивление кабеля р=50, 75, 100, 400 или 1600 Ом. При работе на несогласованный кабель нагрузочная емкость

увеличивается до Си=100 ... 1000 пФ. Фазовый угол коэффициента усиления Кис с такой нагрузкой отрицателен к определяется соотношением tg9=-(?эквДи), где %кв - суммарное активное сопротивление в цепи истока, равное параллельному соединению внутреннего сопротивления усилительного прибора, включенного по схеме ОС, RiljS, сопротивления резистора, включенного в исток /?и, и волнового сопротивления кабеля р, если он согласован.

При отрицательном ф входная проводимость повторителя, определяемая верхним из уравнений (4.16), будет также отрицательной и может исказить работу предыдущего каскада.

Пример 4.5,а. Истоковый повторитель выполнен на полевом транзисторе КПЗОШ, параметры которого даиы в примере 4.1. В цепь истока включена нагрузка, состоящая из резистора i?H= =10 кОм и распределенной емкости Си==20 пФ. Рассчитать обе составляющих входной проводимости повторителя иа частоте f= =1 МГц.

Определим эквивалентное сопротивление R 10

и коэффициент усиления

С<л = 5/?9кв= 1-0,9 = 0,9. Определим фазовый угол на частоте f=l МГц из соотношения tg (р=-/?эквшСи=0,9 10 2я 10 20 10- ==-0,113; Ф=-6°30; sin ф=-0.113; созф=0,99. После подстановки значений в (4.16) получим

Мвх с=/Сио(йСзи sin ф=~0,9-2я-10 -10- 2-0,113=-1,6 мкСм; Ьвх с=со [Сэс+С8и(1-/Cue cos ф)]=(о [14-2,5(1-0,9-0,99)]= =2я-10 -1,25--10- =7,85 мкСм.

Отрицательная активная входная проводимость повторителя на частоте 1 МГц мала настолько (?вх=-1/1,6-10- =0,62 МОм), что не может повлиять на работу предыдущего каскада. Также мала и его входная емкость- 1,25 пФ.

Пример 4.5,6. Определить, как изменится входная проводимость повторителя, рассчитанного в предыдущем примере, если он будет работать на несогласованный кабель при Си=1000 пФ.

Нагрузочная емкость увеличится в 50 раз к tgф=-0,113-50= =-5,65; ф=-80°; sinф=-0,98; созф=0,17. Подставляя в (4.16), получаем

gBx с=-0,9-2я. 10 -2.5-10- 2.0,98=14 мкСм; Ьвх с=й)[1+2,5(1-0,9-0,17)]=со-3,12-10-2=19,2 мкСм.

Из этих цифр следует, что при увеличении нагрузочной емкости в 50 раз отрицательная активная входная проводимость возрастет всего в 7,8 раза и входная емкость -в 2,45 раза.

Пример 4.5,е. Определить, как изменится входная проводимость повторителя, рассчитанного .в примере 4.2, если частота возрастет до f=lO МГц. При этом 1дф=-1,13; ф=-48°; sin ф=-0,74; cos ф=0,67.

Подставляя в (4.16), получаем

gBK с=-0,9-2-10-2,5-10-0,74=-,105 мкСм;

вх с=ш [1+2.5(1-0,9-0,67)]=сй-2,0-10-2=125,6 мкСм.

При повышении частоты в 10 раз отрицательная активная входная проводимость увеличивается в 63 раза и делается опасной с точки зрения самовозбуждения.

Отрицательная активная (входная проводимость резко растет с повышением частоты. На высоких частотах она Может полностью компенсировать потери резонансных контуров, подключенных к цепи затвора, и вызвать самовозбуждение. На очень высоких частотах (100 МГц я выше) влияние индуктивности истокового вывода (0,02 ... 0,05 мкГ) превосходит влияние емкостной нагрузки, фазовый угол полного сопротивления в цепи истока становится положительным и опасное для самовозбуждения отрицательное входное сопротивление также становится положительным.

Таким образом, самовозбуждение повторителя может возникнуть в диапазоне частот 10 ... 100 МГц, из-за

чего следует избегать включения в цепи затвора резонансных контуров, настроенных на эти частоты. Такие контуры могут быть образованы цепями коррекции видеоусилителя, к которому подключается повторитель, а также элементами монтажа цепи повторителя. Чтобы избежать самовозбуждения и длительных поисков причин его, следует всегда ib цепь затвора повторителя вво- дить последовательное сопротивление 100 ... 200 Ом для увеличения затухания паразитных контуров.

Повторители на биполярных транзисторах применяются особенно часто из-за большой входной проводимости этих транзисторов при включении по схеме ОЭ. Для включения по схеме ОК (рис. 4.8) в уравнения

о

-о

г

J Л X X

Рис. 4.8. Повторитель на бипо лярном транзисторе